(57)【要約】【課題】スキャン中に生じる発熱の大きさに応じて発熱源の温度変化を抑える。【解決手段】各種ユニットに冷却水を流通させるメイン冷却装置２１０と、メイン冷却装置２１０と傾斜磁場コイル２０との間に設けられた冷却水の流通経路を介して傾斜磁場コイル２０に冷却水を流通させる傾斜磁場コイル用冷却装置２２０と、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度を検出する温度モニター２３０とを備えた磁気共鳴イメージング装置において、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０が有する冷却制御部が、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に流通する冷却水の状態を制御することで、温度モニター２３０によって検出される温度がほぼ一定に保たれるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を変化させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体が置かれる静磁場内に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルと、
前記傾斜磁場コイルに設けられ、前記静磁場の空間的な不均一を補正する金属シムと、
撮像シーケンスを実行する実行部と、
前記撮像シーケンスの実行が開始される前に、前記金属シムの温度を当該撮像シーケンスの実行中に到達する所定の温度まで上昇させる制御部と、
を備える、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記シーケンス実行部は、複数の撮像シーケンスを連続して実行し、
前記制御部は、前記複数の撮像シーケンスのうち少なくとも１つの撮像シーケンスの実行が開始される前に、前記金属シムの温度を当該撮像シーケンスの実行中に到達する飽和温度まで上昇させる、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の撮像シーケンスそれぞれの実行が開始される前に、前記金属シムの温度を各撮像シーケンスの実行中に到達する飽和温度まで上昇させる、
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記複数の撮像シーケンスのうち最初の撮像シーケンスの実行が開始される前に、各撮像シーケンスのうち前記金属シムの温度が最も高くなる撮像シーケンスが実行された場合の飽和温度まで前記金属シムの温度を上昇させる、
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記金属シムの周辺に設けられた冷却管と、
前記冷却管に冷媒を流通させる冷却装置と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記冷却管に流入する冷媒の温度または流量を調整することで、前記金属シムの温度を前記飽和温度まで上昇させる、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記金属シムの周辺に設けられた冷却管と、
前記冷却管に冷媒を流通させる冷却装置と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記冷却管に流入する冷媒の温度または流量を調整することで、前記金属シムの温度を前記飽和温度まで上昇させる、
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記冷却管から流出する冷媒の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像シーケンスの実行中に、前記温度検出部により検出される温度が当該撮像シーケンスの実行が開始された時点の温度と同じに保たれるように、前記冷却管に流入する冷媒の温度または流量を調整する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記冷却管から流出する冷媒の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像シーケンスの実行中に、前記温度検出部により検出される温度が当該撮像シーケンスの実行が開始された時点の温度と同じに保たれるように、前記冷却管に流入する冷媒の温度または流量を調整する、
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記冷却管から流出する冷媒の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像シーケンスの実行中に、前記温度検出部により検出される温度が当該撮像シーケンスの実行が開始された時点の温度と同じに保たれるように、前記冷却管に流入する冷媒の温度または流量を調整する、
請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記冷却管から流出する冷媒の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像シーケンスの実行中に、前記温度検出部により検出される温度が当該撮像シーケンスの実行が開始された時点の温度と同じに保たれるように、前記冷却管に流入する冷媒の温度または流量を調整する、
請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記傾斜磁場コイルに電流を流すことで、前記金属シムの温度を前記飽和温度まで上昇させる、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記傾斜磁場コイルに電流を流すことで、前記金属シムの温度を前記飽和温度まで上昇させる、
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記傾斜磁場コイルに電流を流すことで、前記金属シムの温度を前記飽和温度まで上昇させる、
請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記傾斜磁場コイルに電流を流すことで、前記金属シムの温度を前記飽和温度まで上昇させる、
請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１５】
前記金属シムの周辺に設けられた冷却管と、
前記冷却管に冷媒を流通させる冷却装置と、
前記冷却管から流出する冷媒の温度を検出する温度検出部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像シーケンスの実行中に、前記温度検出部により検出される温度が当該撮像シーケンスの実行が開始された時点の温度と同じに保たれるように、前記冷却管に流入する冷媒の温度または流量を調整する、
請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１６】
前記金属シムの周辺に設けられた冷却管と、
前記冷却管に冷媒を流通させる冷却装置と、
前記冷却管から流出する冷媒の温度を検出する温度検出部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像シーケンスの実行中に、前記温度検出部により検出される温度が当該撮像シーケンスの実行が開始された時点の温度と同じに保たれるように、前記冷却管に流入する冷媒の温度または流量を調整する、
請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１７】
前記冷却装置は、前記冷却管に流通させる冷媒を加熱する加熱部を有し、
前記制御部は、前記加熱部を制御することで、前記冷却管に流入する冷媒の温度を調整する、
請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１８】
前記冷却装置は、前記冷却管に流通させる冷媒を加熱する加熱部を有し、
前記制御部は、前記加熱部を制御することで、前記冷却管に流入する冷媒の温度を調整する、
請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１９】
前記冷却装置は、それぞれ温度が異なる冷媒を貯蓄する複数の冷媒貯蓄層を有し、
前記制御部は、前記複数の冷媒貯蓄層に貯蓄されている冷媒を用いて、前記冷却管に流入する冷媒の温度を調整する、
請求項１５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２０】
前記冷却装置は、それぞれ温度が異なる冷媒を貯蓄する複数の冷媒貯蓄層を有し、
前記制御部は、前記複数の冷媒貯蓄層に貯蓄されている冷媒を用いて、前記冷却管に流入する冷媒の温度を調整する、
請求項１６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴現象を利用して被検体を画像化する磁気共鳴イメージング装置に関し、特に、スキャン中に傾斜磁場コイルなどの発熱源を冷却するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置は、磁気共鳴現象を利用して被検体内を画像化する装置である。かかる磁気共鳴イメージング装置は、撮像領域に静磁場を発生させる静磁場磁石や、静磁場内に置かれた被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル、傾斜磁場が印加された被検体から磁気共鳴信号を受信する高周波コイルなど、撮像に必要な各種ユニットを備える。このような各種ユニットの中には、スキャン中に熱を発生するものが存在する。
【０００３】
例えば、傾斜磁場コイルは、パルスシーケンスに応じてパルス電流が繰り返して供給されるため、スキャン中に顕著に発熱する。かかる傾斜磁場コイルには、撮像領域内の静磁場不均一を補正するための鉄シムが設けられるが、この鉄シムは、傾斜磁場コイルの温度が変動するとその影響で透磁率が変化する。
【０００４】
そして、鉄シムの透磁率が変化すると、撮像領域内の静磁場均一性に変化が生じ、特に、中心周波数が顕著に変化する。この中心周波数の変動は、脂肪抑止の妨げや画像にアーティファクトを生じさせる原因となる。したがって、安定した画質の画像を得るためには、傾斜磁場コイルの温度の変動を抑えることが重要となる。特に近年では、強力な傾斜磁場が用いられるようになっており、傾斜磁場コイルの発熱をいかにして制御するかがさらに重要な課題となっている。
【０００５】
通常、このような課題を解決するため、ＭＲＩ装置には、傾斜磁場コイルなどの発熱源を冷却するために冷却装置が装備される。この冷却装置は、例えば熱交換器や循環ポンプなどを有し、発熱源の周辺に設けられた冷却管に水などの冷媒を循環させることで、発熱源を冷却する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１１９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術では、以下に説明するように、スキャン中に生じる発熱の大きさに応じて発熱源の温度変化を抑えることができないという課題があった。
【０００８】
例えば、上述した従来の技術では、スキャン中に発熱源による発熱が大きくなった場合には、その温度を下げるために冷媒の流量を増やす必要がある。しかし、例えば傾斜磁場コイルでは、構造上の制限によって冷却管の太さが制限されるため、所定量以上に冷媒の流量を増やすことができなかった。そのため、流量の限界を超えた場合には、傾斜磁場コイルの温度上昇を抑えることができなかった。
【０００９】
一方、例えば、冷媒の温度を低くした場合、スキャン開始前は傾斜磁場コイルの温度は低く抑えられるが、冷媒の温度が一定であれば、スキャン開始後には傾斜磁場コイルの温度は上昇する。したがって、冷媒の温度を低くしても、スキャン中に傾斜磁場コイルの温度変化を抑えることはできなかった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スキャン中に生じる発熱の大きさに応じて発熱源の温度変化を抑えることができる磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様にかかる磁気共鳴イメージング装置は、被検体が置かれる静磁場内に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルに設けられ、前記静磁場の空間的な不均一を補正する金属シムと、撮像シーケンスを実行する実行部と、前記撮像シーケンスの実行が開始される前に、前記金属シムの温度を当該撮像シーケンスの実行中に到達する所定の温度まで上昇させる制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スキャン中に生じる発熱の大きさに応じて発熱源の温度変化を抑えることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本実施例１に係るＭＲＩ装置の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、図１に示した傾斜磁場コイルの構造を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２に示した傾斜磁場コイルの内部構造を示す構造図である。
【図４】図４は、本実施例１に係る冷却システムの構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本実施例１に係る傾斜磁場コイル用冷却装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、図５に示した冷却制御部による冷却水の温度制御の一例を示す図である。
【図７】図７は、本実施例１に係る傾斜磁場コイル用冷却装置による温度制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、本実施例２に係る傾斜磁場コイル用冷却装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、本実施例３に係る冷却システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本実施例３に係る傾斜磁場コイル用冷却装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本実施例３に係る傾斜磁場コイル用冷却装置による温度制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は、傾斜磁場コイルにおける飽和温度を説明するための図である。
【図１３】図１３は、スキャン開始前に鉄シムの温度を飽和温度まで上昇させる場合を説明するための図である。
【図１４】図１４は、撮像シーケンスが実行された場合の傾斜磁場コイル２０の温度変化を示す図である。
【図１５】図１５は、複数の撮像シーケンスが実行される場合の傾斜磁場コイルの温度制御を説明するための図（１）である。
【図１６】図１６は、複数の撮像シーケンスが実行される場合の傾斜磁場コイルの温度制御を説明するための図（２）である。
【図１７】図１７は、複数の撮像シーケンスが実行される場合の傾斜磁場コイルの温度制御を説明するための図（３）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置（以下、「ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置」と呼ぶ）の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す実施例では、発熱源の一例として傾斜磁場コイルを冷却し、冷却用の冷媒として水（以下、「冷却水」と呼ぶ）を用いた場合について説明するが、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
まず、本実施例１に係るＭＲＩ装置１００の構成について説明する。図１は、本実施例１に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す構成図である。図１に示すように、このＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０と、傾斜磁場コイル２０と、ＲＦコイル３０と、天板４０と、傾斜磁場電源５０と、送信部６０と、受信部７０と、シーケンス制御装置８０と、計算機システム９０と、冷却システム２００とを有する。
【００１６】
静磁場磁石１０は、概略円筒形状の真空容器１１と、真空容器１１の中で冷却液に浸漬された超伝導コイル１２とを有し、撮像領域であるボア（静磁場磁石１０の円筒内部の空間）内に静磁場を発生させる。
【００１７】
傾斜磁場コイル２０は、概略円筒形状をなし、静磁場磁石１０の内側に固定されている。この傾斜磁場コイル２０は、傾斜磁場電源５０から供給される電流によりＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の方向に傾斜磁場を印加するメインコイル２１と、メインコイル２１の漏洩磁場をキャンセルするシールドコイル２２とを有している。
【００１８】
ここで、メインコイル２１とシールドコイル２２との間には、シムトレイ挿入ガイド２３が形成されている。このシムトレイ挿入ガイド２３には、ボア内の磁場不均一を補正するための鉄シム２５を収納したシムトレイ２４が挿入される。かかる傾斜磁場コイル２０の構造については、後に詳細に説明する。
【００１９】
ＲＦコイル３０は、傾斜磁場コイル２０の内側に、被検体Ｐを挟んで対向するように固定されている。このＲＦコイル３０は、送信部６０から送信されるＲＦパルスを被検体Ｐに照射し、また、水素原子核の励起によって被検体Ｐから放出される磁気共鳴信号を受信する。
【００２０】
天板４０は、図示していない寝台に水平方向へ移動可能に設けられており、撮影時には被検体Ｐが載置されてボア内へ移動される。傾斜磁場電源５０は、シーケンス制御装置８０からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル２０に電流を供給する。
【００２１】
送信部６０は、シーケンス制御装置８０からの指示に基づいて、ＲＦコイル３０にＲＦパルスを送信する。受信部７０は、ＲＦコイル３０によって受信された磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号をデジタル化して得られる生データをシーケンス制御装置８０に対して送信する。
【００２２】
シーケンス制御装置８０は、計算機システム９０による制御のもと、傾斜磁場電源５０、送信部６０および受信部７０をそれぞれ駆動することによって被検体Ｐのスキャンを行う。そして、シーケンス制御装置８０は、スキャンを行った結果、受信部７０から生データが送信されると、その生データを計算機システム９０に送信する。
【００２３】
計算機システム９０は、ＭＲＩ装置１００全体を制御する。具体的には、この計算機システム９０は、操作者から各種入力を受け付ける入力部や、操作者から入力される撮像条件に基づいてシーケンス制御装置８０にスキャンを実行させるシーケンス制御部、シーケンス制御装置８０から送信された生データに基づいて画像を再構成する画像再構成部、再構成された画像などを記憶する記憶部、再構成された画像など各種情報を表示する表示部、操作者からの指示に基づいて各機能部の動作を制御する主制御部などを有する。
【００２４】
なお、かかる計算機システム９０は、操作者からスキャンの開始指示を受け付けた場合には、上記で説明した各部を適宜に制御するとともに、冷却システム２００に対してスキャン開始通知を送信する。
【００２５】
冷却システム２００は、ＭＲＩ装置１００が有する各種ユニットに冷却水を循環させることによって、各ユニットを冷却する。かかる冷却システム２００の詳細については、後に詳細に説明する。
【００２６】
次に、図１に示した傾斜磁場コイル２０の構造について説明する。図２は、図１に示した傾斜磁場コイル２０の構造を示す斜視図である。図２に示すように、傾斜磁場コイル２０は、概略円筒形状をなすメインコイル２１と、シールドコイル２２とを有している。そして、これら二つのコイルの間には、シムトレイ挿入ガイド２３が形成されている。
【００２７】
シムトレイ挿入ガイド２３は、それぞれ、傾斜磁場コイル２０の両端面に開口を形成する貫通穴であり、傾斜磁場コイル２０の長手方向に全長にわたって形成されている。各シムトレイ挿入ガイド２３は、メインコイル２１およびシールドコイル２２に挟まれた領域に、互いに平行となるように円周方向に等間隔に形成されている。そして、これらシムトレイ挿入ガイド２３には、それぞれ、シムトレイ２４が挿入されている。
【００２８】
シムトレイ２４は、それぞれ、非磁性かつ非電導性材料である樹脂にて作製され、概略棒状をなしている。これらシムトレイ２４には、それぞれ、所定の数の鉄シム２５が収納されている。そして、各シムトレイ２４は、シムトレイ挿入ガイド２３に挿入されて、それぞれ傾斜磁場コイル２０の中央部に固定されている。
【００２９】
また、図２では図示を省略しているが、傾斜磁場コイル２０には、円筒形状に沿って、螺旋状に冷却管が埋設されている。図３は、図２に示した傾斜磁場コイル２０の内部構造を示す構造図である。なお、図３は、傾斜磁場コイル２０の一部分を示しており、同図における上側が円筒形状の外側を示しており、下側が円筒形状の内側を示している。
【００３０】
図３に示すように、傾斜磁場コイル２０には、シムトレイ挿入ガイド２３の内側および外側、すなわち、シムトレイ挿入ガイド２３とメインコイル２１との間、および、シムトレイ挿入ガイド２３とシールドコイル２２との間に、螺旋状に冷却管２６が埋設されている。この冷却管２６には、冷却システム２００から送られる冷却水が流入し、流入した冷却水は、冷却管２６を通って傾斜磁場コイル２０の内部を循環したうえで傾斜磁場コイル２０の外へ流出する。こうして、冷却水が冷却管２６を通って傾斜磁場コイル２０の内部を循環することによって、傾斜磁場コイル２０が冷却される。
【００３１】
次に、本実施例１に係る冷却システム２００の構成について説明する。図４は、本実施例１に係る冷却システム２００の構成を示すブロック図である。図４に示すように、冷却システム２００は、メイン冷却装置２１０と、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０と、温度モニター２３０と、弁２４０および２５０とを有する。
【００３２】
温度モニター２３０は、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度Ｔを検出する。この温度モニター２３０によって検出された温度Ｔは、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０に通知される。
【００３３】
弁２４０および２５０は、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０による制御のもと、メイン冷却装置２１０および傾斜磁場コイル用冷却装置２２０から傾斜磁場コイル２０に供給される冷却水の流れを制御する。
【００３４】
これら弁２４０および２５０は、メイン冷却装置２１０によって供給される冷却水または傾斜磁場コイル用冷却装置２２０によって供給される冷却水のいずれか一方のみを傾斜磁場コイル２０に流通させることができる。また、弁２４０および２５０は、各冷却装置から供給される冷却水を混合して傾斜磁場コイル２０に流通させることもでき、混合する冷却水の比率を適宜に調整することも可能である。
【００３５】
メイン冷却装置２１０は、傾斜磁場コイル２０の冷却管に冷却水を流通させる。具体的には、このメイン冷却装置２１０は、弁２４０を経由する流通経路を介して、一定の温度の冷却水を傾斜磁場コイル２０に流入させる。また、メイン冷却装置２１０は、弁２５０を経由する流通経路を介して、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水を取り込む。なお、図４では図示を省略しているが、メイン冷却装置２１０は、傾斜磁場コイル２０以外の各種ユニットにも冷却水を流通させる。
【００３６】
傾斜磁場コイル用冷却装置２２０は、メイン冷却装置２１０と傾斜磁場コイル２０との間に設けられた冷却水の流通経路を介して、傾斜磁場コイル２０に冷却水を流通させる。この傾斜磁場コイル用冷却装置２２０は、計算機システム９０、温度モニター２３０、弁２４０および２５０それぞれと通信可能に接続されている。
【００３７】
具体的には、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０は、弁２４０を介して、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に通じる流通経路に、メイン冷却装置２１０によって供給される冷却水よりも温度が高い冷却水を供給する。また、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０は、弁２５０を介して、傾斜磁場コイル２０から流出した冷却水の一部を取り込む。
【００３８】
そして、本実施例１では、この傾斜磁場コイル用冷却装置２２０が、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に流通する冷却水の状態を制御することで、温度モニター２３０によって検出される温度が一定の温度となるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を変化させる。これにより、本実施例１では、スキャン中に生じる発熱の大きさに応じて傾斜磁場コイル２０の温度変化が抑えられるようにしている。以下、かかる傾斜磁場コイル用冷却装置２２０について詳細に説明する。
【００３９】
まず、本実施例１に係る傾斜磁場コイル用冷却装置２２０の構成について説明する。図５は、本実施例１に係る傾斜磁場コイル用冷却装置２２０の構成を示すブロック図である。図５に示すように、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０は、ヒータ２２１と、冷却制御部２２２とを有する。
【００４０】
ヒータ２２１は、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０によって供給される冷却水を加熱する。具体的には、このヒータ２２１は、冷却制御部２２２による制御のもと、冷却水を加熱する加熱温度を変えることによって、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０から供給される冷却水の温度を適宜に調整する。
【００４１】
冷却制御部２２２は、温度モニター２３０によって検出される温度に基づいて、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を変化させる。具体的には、冷却制御部２２２は、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に流通する冷却水の状態を制御することで、温度モニター２３０によって検出される温度が一定の温度に保たれるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を変化させる。なお、ここでいう「一定の温度」には、あらかじめ決められた許容範囲内の誤差が含まれることとする。
【００４２】
例えば、冷却制御部２２２は、スキャン開始前には、常温より高い温度の冷却水を傾斜磁場コイル２０に流通させることによって、傾斜磁場コイル２０の温度を所定の温度まで上昇させる。このように、スキャン開始前に傾斜磁場コイル２０の温度を所定の温度まで上昇させることを、以下では「プレヒート」と呼ぶ。
【００４３】
具体的には、冷却制御部２２２は、ヒータ２２１を制御することによって、常温より高い所定の温度（例えば、４０℃）に達するまで冷却水を加熱する。その後、冷却制御部２２２は、弁制御信号を送信することによって、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に流れる冷却水を遮断し、かつ、ヒータ２２１によって所定の温度まで加熱された冷却水のみが傾斜磁場コイル２０に流れるように弁２４０および２５０を制御する。これにより、傾斜磁場コイル２０の温度をスキャンに適した所定の温度まで上昇させることができる。
【００４４】
その後、スキャンが開始されると、パルス信号によって傾斜磁場コイル２０の温度が上昇することになる。そこで、スキャン開始後には、冷却制御部２２２は、温度モニター２３０によって検出される温度がプレヒートによって達した温度（例えば、４０℃）の付近でほぼ一定に保たれるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を低下させる。
【００４５】
具体的には、冷却制御部２２２は、計算機システム９０からスキャン開始通知を受信した場合に、弁制御信号を送信することによって、メイン冷却装置２１０および傾斜磁場コイル用冷却装置２２０から供給される冷却水を混合して傾斜磁場コイル２０に流入させるように弁２４０および２５０を制御する。このとき、冷却制御部２２２は、温度モニター２３０によって検出される温度の変化量に応じて傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度が低下するように、各冷却装置から供給される冷却水の混合比率を変化させる。
【００４６】
図６は、図５に示した冷却制御部２２２による冷却水の温度制御の一例を示す図である。図６において、「ＩＮ」は、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度の変化を示しており、「ＯＵＴ」は、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度の変化を示している。なお、ここでは、傾斜磁場コイル２０の常温が２０℃であり、メイン冷却装置２１０によって供給される冷却水の温度が１０℃であり、プレヒートによって設定される傾斜磁場コイル２０の温度が４０℃であったとする。
【００４７】
その場合、図６に示すように、スキャン開始前は、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０によって、４０℃まで加熱された冷却水が傾斜磁場コイル２０に流入する。そして、これにともなって、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度は４０℃まで上昇する。
【００４８】
一方、スキャン開始後は、温度モニター２３０によって検出される温度Ｔの変化量に応じて、メイン冷却装置２１０および傾斜磁場コイル用冷却装置２２０から供給される冷却水の混合比率が調整される。その結果、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度が徐々に低下し、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度が４０℃付近でほぼ一定に保たれる。
【００４９】
次に、本実施例１に係る傾斜磁場コイル用冷却装置２２０による温度制御の処理手順について説明する。図７は、本実施例１に係る傾斜磁場コイル用冷却装置２２０による温度制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、メイン冷却装置２１０によって供給される冷却水の温度が１０℃であり、プレヒートによって設定される傾斜磁場コイル２０の温度が４０℃である場合について説明する。
【００５０】
図７に示すように、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０では、冷却制御部２２２が、例えば、図示していない入力部を介して操作者からプレヒートの開始指示を受け付けると（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、冷却制御部２２２が、ヒータ２２１を制御することによって、冷却水を４０℃まで加熱する（ステップＳ１０２）。
【００５１】
続いて、冷却制御部２２２は、弁２４０および２５０を制御することによって、加熱された冷却水を傾斜磁場コイル２０に流入させる（ステップＳ１０３）。また、温度モニター２３０が、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度を検出する（ステップＳ１０４）。
【００５２】
その後、傾斜磁場コイル２０の温度が４０℃に達した後に（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、計算機システム９０からスキャン開始通知が送信されると（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、温度モニター２３０が、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度を検出する（ステップＳ１０７）。
【００５３】
そして、冷却制御部２２２が、温度モニター２３０によって検出される温度が４０℃付近でほぼ一定に保たれるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を変化させる（ステップＳ１０８）。その後、スキャンが終了するまでの間は、ステップＳ１０７およびＳ１０８の処理が繰り返し実行される（ステップＳ１０９）。
【００５４】
上述してきたように、本実施例１では、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０が有する冷却制御部２２２が、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に流通する冷却水の状態を制御することで、温度モニター２３０によって検出される温度がほぼ一定に保たれるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を変化させる。したがって、スキャン中に生じる発熱の大きさに応じて傾斜磁場コイル２０の温度変化を抑えることができる。
【００５５】
また、本実施例１では、冷却制御部２２２が、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に流通する冷却水よりも温度が高い冷却水を傾斜磁場コイル２０に流通させることで、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を上昇させる。したがって、傾斜磁場コイル２０を冷却するだけでなく、必要に応じて傾斜磁場コイル２０の温度を上昇させることもできる。
【００５６】
また、本実施例１では、傾斜磁場コイル用冷却装置２２０が、冷却水を加熱するヒータ２２１を有し、冷却制御部２２２が、ヒータ２２１を制御することによって、傾斜磁場コイル２０に流通させる冷却水の温度を上昇させる。したがって、冷却水の温度を任意の温度に調整することができ、発熱に応じてより柔軟に傾斜磁場コイル２０を冷却することができる。
【００５７】
また、本実施例１では、冷却制御部２２２が、スキャン開始前には、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を所定温度まで上昇させ、スキャン開始後には、温度モニター２３０によって検出される温度が所定温度の付近でほぼ一定に保たれるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を低下させる。したがって、スキャン中に傾斜磁場コイル２０が常にスキャンに適した温度となるよう自動的に制御することができる。
【００５８】
ところで、上記実施例１では、ヒータを用いて冷却水の温度を変化させる場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、温度が異なる冷却水を貯蓄する複数の冷媒貯蓄層を用いて冷却水の温度を変化させるようにしてもよい。
【００５９】
そこで、以下では実施例２として、傾斜磁場コイル用冷却装置が複数の冷媒貯蓄層を用いて冷却水の温度を変化させる場合について説明する。なお、本実施例２に係るＭＲＩ装置および冷却システムの構成は、基本的には図１〜４に示したものと同様であり、傾斜磁場コイル用冷却装置の機能が異なるのみである。したがって、ここでは、本実施例２に係る傾斜磁場コイル用冷却装置の構成について説明する。
【実施例２】
【００６０】
図８は、本実施例２に係る傾斜磁場コイル用冷却装置３２０の構成を示すブロック図である。図８に示すように、傾斜磁場コイル用冷却装置３２０は、冷媒貯蓄部３２１と、冷却制御部３２２とを有する。
【００６１】
冷媒貯蓄部３２１は、温度が異なる冷却水を貯蓄する第１冷媒貯蓄層および第２冷媒貯蓄層を有する。ここで、第１の冷媒貯蓄層は、第２の冷媒貯蓄層よりも高い温度の冷却水を貯蓄することとする。また、第１冷媒貯蓄層および第２冷媒貯蓄層によって貯蓄される冷却水は、いずれも、メイン冷却装置２１０によって供給される冷却水よりも温度が高いこととする。
【００６２】
冷却制御部３２２は、実施例１における冷却制御部２２２と同様に、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に流通する冷却水の状態を制御することで、温度モニター２３０によって検出される温度が一定の温度に保たれるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を変化させる。なお、ここでいう「一定の温度」には、あらかじめ決められた許容範囲内の誤差が含まれることとする。
【００６３】
具体的には、冷却制御部３２２は、傾斜磁場コイル２０に流通させる冷却水の温度を上昇させる場合には、第１の冷媒貯蓄層に貯蓄されている冷却水を、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に通じる流通経路に供給する。一方、冷却制御部３２２は、傾斜磁場コイル２０に流通させる冷却水の温度を低下させる場合には、第２の冷媒貯蓄層に貯蓄されている冷却水を、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に通じる流通経路に供給する。
【００６４】
このように、本実施例２では、傾斜磁場コイル用冷却装置３２０が、温度が異なる冷却水を貯蓄する第１の冷媒貯蓄層および第２の冷媒貯蓄層を有し、冷却制御部３２２が、各冷媒貯蓄層に貯蓄されている冷却水を用いて、傾斜磁場コイル２０に流通させる冷却水の温度を変化させる。したがって、本実施例２によれば、ヒータなどを用いて冷却水の温度を変化させる場合と比べて、冷却水の温度を迅速に変化させることが可能である。
【００６５】
なお、本実施例２では、２つの冷媒貯蓄層を用いた場合について説明したが、さらに多くの冷却貯蓄層を用いるようにしてもよい。それにより、冷却水の温度をより厳密に変化させることが可能になる。
【００６６】
また、本実施例２では、傾斜磁場コイル用冷却装置３２０が複数の冷媒貯蓄層を有する場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。たとえば、メイン冷却装置２１０が、傾斜磁場コイル２０に流通させる冷却水を所定の温度で貯蓄する第１冷媒貯蓄層を有し、傾斜磁場コイル用冷却装置３２０が、メイン冷却装置２１０の第１冷媒貯蓄層よりも高い温度の冷却水を貯蓄する第２冷媒貯蓄層を有するようにしてもよい。この場合、冷却制御部３２２は、第２冷媒貯蓄層に貯蓄されている冷却水を用いて、傾斜磁場コイル２０に流通させる冷却水の温度を変化させる。
【００６７】
ところで、上記実施例１および２では、傾斜磁場コイル用冷却装置が、傾斜磁場コイル２０の温度をほぼ一定に保つために、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の温度を変化させる場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、同様の目的で、傾斜磁場コイル用冷却装置が、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の流量を変化させるようにしてもよい。
【００６８】
そこで、以下では実施例３として、傾斜磁場コイル用冷却装置が、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の流量を変化させる場合について説明する。なお、本実施例３に係るＭＲＩ装置の構成は、基本的には図１〜３に示したものと同様であり、冷却システムの構成および傾斜磁場コイル用冷却装置の機能が異なるのみである。したがって、ここでは、本実施例３に係る冷却システムの構成および傾斜磁場コイル用冷却装置の構成について説明する。
【実施例３】
【００６９】
まず、本実施例３に係る冷却システムの構成について説明する。図９は、本実施例３に係る冷却システム４００の構成を示すブロック図である。なお、ここでは説明の便宜上、図４に示した各部と同様の役割を果たす機能部については、同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００７０】
図９に示すように、冷却システム４００は、メイン冷却装置２１０と、傾斜磁場コイル用冷却装置４２０と、温度モニター２３０と、弁４４０および４５０とを有する。
【００７１】
弁４４０および４５０は、傾斜磁場コイル用冷却装置４２０による制御のもと、メイン冷却装置２１０および傾斜磁場コイル用冷却装置４２０から傾斜磁場コイル２０に供給される冷却水の流れを制御する。
【００７２】
これら弁４４０および４５０は、メイン冷却装置２１０によって供給される冷却水または傾斜磁場コイル用冷却装置４２０によって供給される冷却水のいずれか一方のみを傾斜磁場コイル２０に流通させることができる。また、各冷却装置から供給される冷却水を混合して傾斜磁場コイル２０に流通させることもでき、混合される冷却水の比率を適宜に調整することも可能である。さらに、メイン冷却装置２１０から流出する冷却水の一部を傾斜磁場コイル用冷却装置４２０に流入させることもできる。
【００７３】
傾斜磁場コイル用冷却装置４２０は、メイン冷却装置２１０と傾斜磁場コイル２０との間に設けられた冷却水の流通経路を介して、傾斜磁場コイル２０に冷却水を流通させる。この傾斜磁場コイル用冷却装置４２０は、計算機システム９０、温度モニター２３０、弁４４０および４５０それぞれと通信可能に接続されている。
【００７４】
具体的には、傾斜磁場コイル用冷却装置４２０は、弁４４０を介して、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に通じる流通経路に冷却水を供給したり、メイン冷却装置２１０から流出する冷却水の一部を取り込んだりする。また、傾斜磁場コイル用冷却装置４２０は、弁４５０を介して、傾斜磁場コイル２０から流出した冷却水の一部を取り込んだり、弁４４０を介して取り込んだ冷却水を傾斜磁場コイル２０からメイン冷却装置２１０に通じる流通経路に流出したりする。
【００７５】
そして、本実施例３では、この傾斜磁場コイル用冷却装置４２０が、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に流通する冷却水の状態を制御することで、温度モニター２３０によって検出される温度が一定の温度となるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の流量を変化させる。これにより、本実施例３では、スキャン中に生じる発熱の大きさに応じて傾斜磁場コイル２０の温度変化が抑えられるようにしている。以下、かかる傾斜磁場コイル用冷却装置４２０について詳細に説明する。
【００７６】
まず、本実施例３に係る傾斜磁場コイル用冷却装置４２０の構成について説明する。図１０は、本実施例３に係る傾斜磁場コイル用冷却装置４２０の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、傾斜磁場コイル用冷却装置４２０は、冷却制御部４２２を有する。
【００７７】
冷却制御部４２２は、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に流通する冷却水の状態を制御することで、温度モニター２３０によって検出される温度が一定の温度に保たれるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の流量を変化させる。なお、ここでいう「一定の温度」には、あらかじめ決められた許容範囲内の誤差が含まれることとする。
【００７８】
具体的には、冷却制御部４２２は、スキャンが開始された後に、温度モニター２３０によって検出される温度が所定の温度よりも下がった場合には、その変化量に応じて、メイン冷却装置２１０から流出する冷却水の一部が傾斜磁場コイル用冷却装置４２０に流れるように弁４４０および４５０を制御する。これにより、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の流量が減少し、傾斜磁場コイル２０の温度が上昇する。
【００７９】
一方、冷却制御部４２２は、スキャンが開始された後に、温度モニター２３０によって検出される温度が所定の温度よりも上がった場合には、その変化量に応じて、メイン冷却装置２１０から流出する冷却水と傾斜磁場コイル用冷却装置４２０から流出する冷却水とが合流するように弁４４０および４５０を制御する。これにより、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の流量が増加し、傾斜磁場コイル２０の温度が低下する。
【００８０】
次に、本実施例３に係る傾斜磁場コイル用冷却装置４２０による温度制御の処理手順について説明する。図１１は、本実施例３に係る傾斜磁場コイル用冷却装置４２０による温度制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【００８１】
図１１に示すように、計算機システム９０からスキャン開始通知が送信されると（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、温度モニター２３０が、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度を検出する（ステップＳ２０２）。
【００８２】
そして、冷却制御部４２２が、温度モニター２３０によって検出される温度が所定温度付近でほぼ一定（例えば、４０℃）に保たれるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の流量を変化させる（ステップＳ２０３）。その後、スキャンが終了するまでの間は、ステップＳ２０２およびＳ２０３の処理が繰り返し実行される（ステップＳ２０４）。
【００８３】
上述してきたように、本実施例３では、傾斜磁場コイル用冷却装置４２０が有する冷却制御部４２２が、メイン冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０に流通する冷却水の状態を制御することで、温度モニター２３０によって検出される温度がほぼ一定に保たれるように、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の流量を変化させる。したがって、スキャン中に生じる発熱の大きさに応じて傾斜磁場コイル２０の温度変化を抑えることができる。
【００８４】
また、本実施例３では、冷却制御部４２２が、メイン冷却装置２１０から流出する冷却水の一部が傾斜磁場コイル用冷却装置４２０に流れるように制御することで、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の流量を減少させる。この結果、傾斜磁場コイル２０の温度は上昇する。また、本実施例３では、冷却制御部４２２が、メイン冷却装置２１０から流出する冷却水と傾斜磁場コイル用冷却装置４２０から流出する冷却水とが合流するように制御することで、傾斜磁場コイル２０に流入する冷却水の流量を増加させる。この結果、傾斜磁場コイル２０の温度は低下する。本実施例３によれば、ヒータや冷媒貯蓄層など、冷媒の温度を変化させるための特別な装備を用いることなく、傾斜磁場コイル２０の温度を調整することができる。
【００８５】
また、これまでに説明した各実施例によれば、いずれの場合でも、スキャン中に生じる発熱の大きさに応じて傾斜磁場コイル２０の温度変化を抑えられるので、アーティファクトが少ない安定した画質の画像を得ることができる。
【００８６】
なお、上記実施例では、スキャン開始前に、傾斜磁場コイル２０の温度を所定の温度（例えば、４０℃）まで上昇させる場合について説明した。ここで、例えば、常温の冷却水を傾斜磁場コイル２０に循環させた場合には、スキャンが開始した後に、冷却水による熱の吸収と傾斜磁場コイル２０による発熱とが均衡状態となった時点で、傾斜磁場コイル２０の温度上昇が停止する。このように、熱の吸収と発熱とが均衡状態となった時点の温度を「飽和温度」と呼ぶ。この飽和温度は、傾斜磁場コイル２０内の各所で異なる。以下では、かかる飽和温度を所定の温度として用いる場合について説明する。
【００８７】
図１２は、傾斜磁場コイル２０における飽和温度を説明するための図である。図１２の左側の図は、傾斜磁場コイル２０の一部分の断面を示しており、同図における上側は円筒形状の外側を示しており、下側は円筒形状の内側を示している。同図に示すように、傾斜磁場コイル２０において、メインコイル２１とシールドコイル２２との間には、鉄シム２５を収納したシムトレイ２４が挿入されている。そして、メインコイル２１とシムトレイ２４との間、および、シールドコイル２２とシムトレイ２４との間には、それぞれ、冷却管２６が埋設されている。
【００８８】
また、図１２の右側の図は、左側に示した断面における上下方向の温度分布を示している。同図において、ｔ0は、スキャン開始時の時刻ｔ0における傾斜磁場コイル２０内の温度分布を示している。また、ｔ1〜ｔ4は、それぞれ、時刻ｔ1〜ｔ4における傾斜磁場コイル２０内の温度分布を示している。ここで、各時刻の関係はｔ0＜ｔ1＜ｔ2＜ｔ3＜ｔ4であったとする。
【００８９】
例えば、傾斜磁場コイル２０に供給される冷却水の温度が常温Ｔ0であったとする。そして、図１２に示すように、スキャン開始時の時刻ｔ0において、傾斜磁場コイル２０内の各所における温度が冷却水と同じくＴ0であったとする。この状態からスキャンが開始されると、傾斜磁場コイル２０内の各所における温度は徐々に上昇する。その後、例えば、時刻ｔ4において、傾斜磁場コイル２０内の各所が飽和温度に達したとする。ここで、時刻ｔ4における鉄シム２５の温度、すなわち、鉄シム２５の飽和温度はＴsであったとする。この鉄シム２５の飽和温度Ｔsは、冷却管２６を流れる冷却水によって、傾斜磁場コイル２０内の他の部分よりも低く抑えられる。
【００９０】
しかし、図１２に示すように、鉄シム２５の温度は、冷却水によって他の部分よりも低く抑えられるものの、スキャン中にＴ0からＴsまで変化する。このように、スキャン中に鉄シム２５の温度が変化すると、それにともなって鉄シム２５の磁化率も変化する。そして、この鉄シムの磁化率の変化にともなって、静磁場の均一性が崩れて中心周波数ｆ０が変動する。この中心周波数ｆ０の変動は、脂肪抑止の妨げや画像にアーティファクトを生じさせる原因となってしまう。
【００９１】
そこで、例えば、スキャンが開始される前に、冷却制御部が、鉄シム２５の温度をあらかじめ飽和温度まで上昇させておくようにしてもよい。図１３は、スキャン開始前に鉄シム２５の温度を飽和温度まで上昇させる場合を説明するための図である。この場合には、例えば、冷却制御部は、スキャンが開始する前に、冷却水の温度または流量を調整することで、傾斜磁場コイル２０内の各所における温度を鉄シム２５の温度であるＴSまで上昇させる。この結果、図１３に示すように、時刻ｔ0では、傾斜磁場コイル２０内の各所における温度はＴSとなる。
【００９２】
そして、スキャンが開始した後に、傾斜磁場コイル２０内の各所における温度は徐々に上昇し、時刻ｔ4で飽和温度に達する。ここで、鉄シム２５については、スキャンが開始する時点ですでに飽和温度ＴSに達しているため、スキャン中に温度が変化しないことになる。したがって、中心周波数ｆ０の変動を防ぐことが可能になり、脂肪が抑止された画像やアーティファクトがない高画質の画像を得ることができる。
【００９３】
なお、ＭＲＩ装置において、被検体のスキャンは撮像シーケンスの単位で行われる。ここでいう撮像シーケンスとは、所定の撮像法を実施するための一連の処理手順である。この撮像シーケンスの種類としては、例えば、Ｔ１強調画像を撮像するためのシーケンスや、Ｔ２強調画像を撮像するためのシーケンス、拡散強調画像（Diffusion  Weighted  Image：ＤＷＩ）を撮像するためのシーケンス、ＦＬＡＩＲ（Fluid  Attenuated  Inversion  Recovery）のシーケンス、ｆＭＲＩ（functional  MRI）のシーケンスなどがある。一般的に、各撮像シーケンスは、頭部や腹部、心臓などの撮像部位ごとに用意される。
【００９４】
そこで、例えば、冷却制御部は、撮像シーケンスの実行が開始される前に、鉄シム２５の温度をその撮像シーケンスの実行中に到達する飽和温度まで上昇させる。具体的には、冷却制御部は、シーケンス制御装置８０によって撮像シーケンスの実行が開始される前に、冷却管２６に流入する冷却水の温度または流量を調整することで、鉄シム２５の温度を飽和温度まで上昇させる。さらに、冷却制御部は、撮像シーケンスの実行中には、温度モニター２３０により検出される温度がその撮像シーケンスの実行が開始された時点の温度と同じに保たれるように、冷却管２６に流入する冷却水の温度または流量を調整する。
【００９５】
なお、ここでは、冷却制御部が、冷却管２６に流入する冷却水の温度または流量を調整することで鉄シム２５の温度を上昇させる場合について説明したが、鉄シム２５の温度を上昇させる方法はこれに限られない。例えば、冷却制御部は、傾斜磁場コイル２０に電流を流すことで傾斜磁場コイル２０を発熱させ、その傾斜磁場コイル２０の発熱によって、鉄シム２５の温度を飽和温度まで上昇させてもよい。なお、この場合に、傾斜磁場コイル２０に供給される電流は直流電流であってもよいし、交流電流であってもよい。
【００９６】
また、冷却制御部は、冷却水の温度または流量を調整する方法と、傾斜磁場コイル２５に電流を流す方法を併用してもよい。これにより、例えば、冷却水を供給する冷却装置の性能が低く、温度調整や流量調整に時間がかかるような場合でも、傾斜磁場コイル２５の発熱によって鉄シム２５の温度を短時間で効率よく上昇させることができる。
【００９７】
なお、ＭＲＩ装置を用いた検査では、１回の検査で複数種類の画像が撮像される場合もある。この場合には、シーケンス制御装置８０は、各画像を得るための複数の撮像シーケンスを連続して実行する。そこで、例えば、冷却制御部が、複数の撮像シーケンスのうち少なくとも１つの撮像シーケンスの実行が開始される前に、鉄シム２５の温度をその撮像シーケンスの実行中に到達する飽和温度まで上昇させるようにしてもよい。
【００９８】
図１４は、撮像シーケンスが実行された場合の傾斜磁場コイル２０の温度変化を示す図である。図１４において、横軸はスキャンが開始されてからの時間ｔを示し、縦軸は傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度ＴOUTを示している。例えば、常温の冷却水を傾斜磁場コイル２０に循環させた場合には、図１４に示すように、温度ＴOUTは、スキャンが開始された後に傾斜磁場コイル２０内の温度上昇にともなって徐々に上昇し、所定の時間が経過した時点で飽和温度ＴSOに達する。このように、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度ＴOUTが飽和温度ＴSOに達した場合には、傾斜磁場コイル２０内にある鉄シム２５も飽和温度に達したことになる。
【００９９】
ここで、一般的に、傾斜磁場コイル２０に供給される電流の大きさは撮像シーケンスごとに異なる。そのため、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度ＴOUTの飽和温度も撮像シーケンスごとに異なる。図１５〜１７は、複数の撮像シーケンスが実行される場合の傾斜磁場コイル２０の温度制御を説明するための図である。
【０１００】
図１５〜１７は、位置決め用の画像を撮像するためのシーケンス（Ｌｏｃａｔｏｒ）、Ｔ２強調画像を撮像するためのシーケンス（Ｔ２Ｗ）、Ｔ１強調画像を撮像するためのシーケンス（Ｔ１Ｗ）、拡散強調画像を撮像するためのシーケンス（ＤＷＩ）、ＦＬＡＩＲのシーケンス、ｆＭＲＩのシーケンスが連続して実行される場合を示している。
【０１０１】
図１５〜１７において、横軸は経過時間ｔを示し、縦軸は傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度ＴOUTを示している。また、図１５〜１７において、一点鎖線の曲線は、常温の冷却水を傾斜磁場コイル２０に循環させた場合の温度ＴOUTの変化を示している。各図に示すように、常温の冷却水を傾斜磁場コイル２０に循環させた場合には、温度ＴOUTは、撮像シーケンスごとに、撮像シーケンスが開始されると徐々に上昇して飽和温度に達し、撮像シーケンスが終わると徐々に降下する。
【０１０２】
ここで、例えば、Ｌｏｃａｔｏｒのシーケンスが実行された場合の飽和温度がＴS1であり、Ｔ２Ｗのシーケンスが実行された場合の飽和温度がＴS2であったとする。また、Ｔ１Ｗのシーケンスが実行された場合の飽和温度がＴS3であり、ＤＷＩのシーケンスが実行された場合の飽和温度がＴS4であったとする。また、ＦＬＡＩＲのシーケンスが実行された場合の飽和温度がＴS5であり、ｆＭＲＩのシーケンスが実行された場合の飽和温度がＴS6であったとする。また、各飽和温度の関係はＴS1＜ＴS2＜ＴS3＜ＴS5＜ＴS6＜ＴS4であったとする。
【０１０３】
このような場合に、例えば、内部メモリなどの記憶部が、あらかじめ複数の撮像シーケンスそれぞれについて、撮像シーケンスが実行された場合の飽和温度を記憶しておく。そして、例えば、冷却制御部は、図１５に示す実線の曲線のように、複数の撮像シーケンスそれぞれの実行が開始される前に、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度ＴOUTを各撮像シーケンスに対応する飽和温度まで上昇させる。なお、この場合には、各撮像シーケンスの実行が開始される前に、鉄シム２５の温度も各撮像シーケンスの実行中に到達する飽和温度まで上昇することになる。
【０１０４】
例えば、図１５に示す例では、冷却制御部は、Ｌｏｃａｔｏｒのシーケンスが実行される前に、温度ＴOUTをＴS1まで上昇させる。また、冷却制御部は、Ｔ２Ｗのシーケンスが実行される前に、温度ＴOUTをＴS2まで上昇させる。また、冷却制御部は、Ｔ１Ｗのシーケンスが実行される前に、温度ＴOUTをＴS3まで上昇させる。また冷却制御部は、ＤＷＩのシーケンスが実行される前に、温度ＴOUTをＴS4まで上昇させる。また、冷却制御部は、ＦＬＡＩＲのシーケンスが実行される前に、温度ＴOUTをＴS5まで上昇させる。また、冷却制御部は、ｆＭＲＩのシーケンスが実行される前に温度ＴOUTをＴS6まで上昇させる。
【０１０５】
これにより、各撮像シーケンスにおいて、撮像シーケンスの実行中に鉄シム２５の温度が変化しないようになる。なお、ここでは、全ての撮像シーケンスについて冷却水の温度を変化させる場合について説明した。しかし、例えば、複数の撮像シーケンスのうち飽和温度が最も高くなる撮像シーケンスについてのみ、撮像シーケンスが開始する前に冷却水の温度を上昇させるようにしてもよい。
【０１０６】
また、例えば、冷却制御部は、図１６に示す実線の曲線のように、１つの撮像シーケンスの実行が終わった後に、次に実行される撮像シーケンスにおける飽和温度まで、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度ＴOUTを上昇または降下させるようにしてもよい。なお、この場合には、温度ＴOUTの変動とともに、鉄シム２５の温度も上昇または降下することになる。
【０１０７】
例えば、図１６に示す例では、冷却制御部は、Ｌｏｃａｔｏｒのシーケンスが実行された後に、温度ＴOUTをＴS1からＴS2まで上昇させる。また、冷却制御部は、Ｔ２Ｗのシーケンスが実行された後に、温度ＴOUTをＴS2からＴS3まで上昇させる。また、冷却制御部は、Ｔ１Ｗのシーケンスが実行された後に、温度ＴOUTをＴS3からＴS4まで上昇させる。また、冷却制御部は、ＤＷＩのシーケンスが実行された後に、温度ＴOUTをＴS4からＴS5まで降下させる。また、冷却制御部は、ＦＬＡＩＲのシーケンスが実行された後に、温度ＴOUTをＴS5からＴS6まで上昇させる。この場合には、図１５に示した例と比べて、各撮像シーケンス間で変化させる冷却水の温度差が小さくなるので、１つの撮像シーケンスの実行が終わってから次の撮像シーケンスを開始するまでの時間を短縮することができる。
【０１０８】
また、例えば、冷却制御部は、図１７に示す実線の曲線のように、最初の撮像シーケンスの実行が開始される前に、各撮像シーケンスのうち飽和温度が最も高くなる撮像シーケンスの飽和温度まで、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度ＴOUTを上昇させるようにしてもよい。この場合には、例えば、冷却制御部は、操作者によって撮像条件が設定された後に、設定された撮像条件に含まれる複数の撮像シーケンスそれぞれについて、傾斜磁場コイル２０に供給される電流のパワーデューティを算出する。そして、冷却制御部は、算出したパワーデューティに基づいて、飽和温度が最も高くなる撮像シーケンスを判定する。なお、この場合には、各撮像シーケンスのうち最初の撮像シーケンスの実行が開始される前に、各撮像シーケンスのうち鉄シム２５の温度が最も高くなる撮像シーケンスが実行された場合の飽和温度まで鉄シム２５の温度も上昇することになる。
【０１０９】
例えば、図１７に示す例では、冷却制御部は、Ｌｏｃａｔｏｒのシーケンスが実行される前に、各撮像シーケンスのうち飽和温度が最も高いＤＷＩのシーケンスにおける飽和温度ＴS4まで、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度ＴOUTを上昇させる。この場合には、各撮像シーケンス間で冷却水の温度を調整する必要がなくなるので、より容易に冷却水の温度制御を行うことができるようになる。
【０１１０】
なお、上記実施例では、傾斜磁場コイル２０から流出する冷却水の温度に基づいて、傾斜磁場コイル２０のプレヒート、および、スキャン開始後に傾斜磁場コイル２０に流入させる冷却水の温度または流量を制御する場合について説明した。この他にも、例えば、鉄シム２５自体あるいは鉄シム２５の周辺に温度モニターを設置し、その温度モニターによって検出される温度に基づいて、傾斜磁場コイル２０のプレヒート、および、スキャン開始後に傾斜磁場コイル２０に流入させる冷却水の温度または流量を制御するようにしてもよい。または、例えば、撮像領域内における磁場の中心周波数ｆ０の変化に応じて、傾斜磁場コイル２０に流入させる冷却水の温度または流量を変動させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
以上のように、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、冷却装置を用いて各種ユニットを冷却する場合に有用であり、特に、スキャン中に傾斜磁場コイルの温度を一定に保つことが求められる場合に適している。
【符号の説明】
【０１１２】
１００    ＭＲＩ装置（磁気共鳴イメージング装置）
１０    静磁場磁石
１１    真空容器
１２    超伝導コイル
２０    傾斜磁場コイル
２１    メインコイル
２２    シールドコイル
２３    シムトレイ挿入ガイド
２４    シムトレイ
２５    鉄シム
２６    冷却管
３０    ＲＦコイル
４０    天板
５０    傾斜磁場電源
６０    送信部
７０    受信部
８０    シーケンス制御装置
９０    計算機システム
２００，４００    冷却システム
２１０    メイン冷却装置
２２０，３２０，４２０    傾斜磁場コイル用冷却装置
２２１    ヒータ
２２２，３２２，４２２    冷却制御部
２３０    温度モニター
２４０，２５０，４４０，４５０    弁
３２１    冷媒貯蓄部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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